metallurgydata متالورژی دیتا

متالورژی،نانو،ریخته گری،مدلسازی،جوشکاری،فرج،متالوگرافی،بیومتریال،ایمنی صنعتی،استخراج،عملیات حرارتی،فلزات،مهندسی مواد،خوردگی،دیرگداز

metallurgydata متالورژی دیتا

متالورژی،نانو،ریخته گری،مدلسازی،جوشکاری،فرج،متالوگرافی،بیومتریال،ایمنی صنعتی،استخراج،عملیات حرارتی،فلزات،مهندسی مواد،خوردگی،دیرگداز

metallurgydata       متالورژی دیتا

به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1200 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصویر،فیلم تخصصی در خدمت شما می باشد.پاسخ به سئوالات و مشاوره رایگان با تجربه20 سال تحقیق و مطالعه در شاخه های مختلف متالورژی.
http://kiau.ac.ir/~majidghafouri
09356139741:tel
ghfori@gmail.com
با عرض تقدیر و تشکر از توجه و راهنمایی کلیه علاقمندان
با ctrl+f موضوعات خود را در متالورژی دیتا پیدا کنید

پیامرسان تلگرام: metallurgydata@

بارکد شناسایی آدرس متالورژی

تولید منیزیم از آب دریا

در روش تولید منیزیم از آب دریا، منیزیم به صورت هیدروکسید رسوب کرده و بوسیله واکنش با اسید کلریدریک، به کلرید منیزیم تبدیل می شود. کلرید منیزیم بوسیله تبخیر محلول، بازیافت شده و فلز منیزیم بوسیله الکترولیز نمک مذاب بدست می آید.

فرایند الکترولیت

اولین مرحله از این فرایند فراهم کردن کلرید منیزیم-که بطور جزئی دهیدراته شده- و یا کارنالیت دهیدراته می باشد. تغذیه های سلول صنعتی شامل مخلوطی از کلرید منیزیم دهیدراته، کلرید منیزیم جزئی دهیدراته شده و یا کارنالیت دهیدراته می باشد.

کلرید منیزیم دهیدراته شده بوسیله یکی از این دو روش فراهم می شود: کلریده کردن اکسید منیزیم و یا دهیدراته کردن آب نمک کلرید منیزیم.

سلول الکترولیتی شامل مخزن آجر کاری شده است که به محفظه های کاتد و آند تقسیم می شود. آند گرافیتی هوا- خنک شونده یا آب- خنک شونده و کاتد فولادی در الکترولیت متشکل از کلریدهای قلیایی با افزودنی کلرید منیزیم، غوطه ور می شوند. دمای کاری بین 750-680 درجه سانتی گراد است. کلرید منیزیم در سلول الکترولیتی مطابق واکنش زیر تجزیه می شود:

MgCl_2→Mg+Cl_2

منیزیم فلزی در کاتد تشکیل شده (روشن تر از الکترولیت است) و شناور می شود تا در قسمت کاتد جمع شود. کلر که محصول فرعی این فرایند است در آند جمع  می شود.

 در کشورهایی که انرژی الکتریکی ارزان است و بازار مصرف پایداری وجود دارد، تولید به روش الکترولیز به صرفه است. این مقرون به صرفه بودن زمانی بیشتر است که کلرید منیزیم مورد نیاز از منبعی مثل آب دریا تامین شود.

فرایند احیای سیلیکوترمی

منیزیم طی فرایند سیلیکوترمی در دماهای بالا با فروسیلیسیم کاهش یافته و کریستال های منیزیم تشکیل می شوند. این فرایند شامل احیای اکسید منیزیم مذاب بوسیله فروسیلیسیم تحت فشار گاز در دمای حدود 1400 درجه سانتی گراد می باشد. منیزیم فلزی در این فرایند تشکیل شده، تبخیر می شود و سپس دور از منطقه گرم تقطیر می گردد.منیزیم تقطیر شده دارای خلوص 99.8% است و سپس مجددا ذوب و ریخته گری می شود.

حال در انتهای این بخش به دلیل موضوعیت این فرایند در گزارش تهیه شده و استفاده از این روش به عنوان تنها روش تولید منیزیم در کشور، لازم دیده می شود که این فرایند را به طور خلاصه شرح دهیم.

به صورت کلی این فرایند از 4مرحله اصلی و چندین مرحله کنترلی تشکیل شده است که در ادامه به آنها پرداخته می شود.

واحد کلسیناسیون

در ایتدا این بخش سنگ های دولومیت استخراج شده پس از دپوسازی به واحد کنترل منتقل شده و میزان خلوص منیزیم در آن مورد بررسی قرار می گیرید، پس از تایید شدن سنگ های استخراجی، این سنگ ها را غربال کرده و از لحاظ ابعادی بهینه می گردند. سپس به منظور افزایش خلوص منیزیم موجود در دولومیت های استخراجی و آماده سازی برای تحویل به بخش احیا، سنگ ها را وارد کوره ی دوار می کنند، در این بخش سنگ ها موجود در دما 1200درجه سلسیوس قرار گرفته و گاز دی اکسید کربن خود را همانطور که در معادله زیر به آن اشاره شده است از دست می دهند.

(MgCO_3.CaCO_3 (solid)+Q→MgO.CaO(solid)+2CO_2+O_2(g

پس گذر سنگ های مورد نظر از این بخش، سنگ های خاکستری اولیه به رنگ سفید در آمده و به بخش بعدی منتقل می گردد.لازم به ذکر است که گاز خروجی از این کوره حاوی مقادیر قابل توجهی از آب و دی اکسید کربن می باشد که بررسی چگونگی استفاده از ضایعات تولیدی خود می تواند مفصلا مورد بررسی قرار گیرد.

واحدآسیا و بریکت سازی

در این بخش دولومیت های کلسینه شده به منظور آماده سازی برای تحویل به بخش احیا به نسبت های مشخصی با فروسیلیس(75درصدکربن)و فلورین مخلوط می گردد، این مواد مخلوط شده سپس وارد آسیا گشته و در چندین مرحله پودر می شوند.

پس از مراحل فوق موادآسیا شده به منظور بهینه سازی شکلی و ابعادی، به شکل بریک در آورده شده و در محفظه هایی برای انتقال به مرحله بعد نگهداری می شوند.

 

http://s9.picofile.com/file/8295473334/%D8%B1%DB%8C%D8%AA%D9%88%D8%B1%D8%AA.jpg

ریتورت واحد احیاء منیزیم

واحد احیاء منیزیم

در این مرحله بریکت ها را درون محفظه ای استوانه ای شکل که ریتورت نام دارد، شارژ می کنند. پس شارژ ریتورت ها، داخل محفظه ریتورت ها توسط دو پمپ خلأ در دو مرحله تخلیه می شود، اولین پمپ فشار داخل ریتورت را به فشاری در حدود 110 پاسکال رسانده و دیگر این فشار را به حدود 10الی 5 پاسکال می رساند. ابن فرایند احیاء حدود 10 ساعت به طول می انجامد که در طی آن منیزیم موجود در بریکت ها توسط فروسیلیس احیاء شده و به سمت دیگر ریتورت که کندانسور تعبیه شده و فشار کمتری دارد منتقل می شود. سپس منیزیم در محفظه ی ابتدایی ریتورت که محفظه چگالش نام دارد از گاز به جامد تبدیل می شود که به اصطلاح آن را کرون یا تاج منیزیم می نامند. بقیه مواد داخل ریتورت که بریکت سوخته نام دارند نیز از ریتورت ها تخلیه و در به عنوان دور ریخت جمع آوری می شود. فرایند گفته شده در بالا در معادله زیر خلاصه می شود.                                    

(2MgO.CaO(s)+Si(Fe)(s) →2Mg(g) +CaO.SiO_2(s) +Fe(s

http://s9.picofile.com/file/8295473368/%D9%85%D9%86%DB%8C%D8%B2%DB%8C%D9%85_%DA%A9%D8%B1%D9%88%D9%86.jpg

کرون های تولید شده در واحد احیاء

واحد ریخته گری

کرون ها تولید شده در مرحله قبل، به خلوص مورد نظر رسیده اند ولی بدلیل اشکال و اندازه غیر استاندارد و بد کرون های سرد شده نیاز است که این کرون ها در کوره های دوباره ذوب شده و برای بسته بندی و فروش به شمش تبدیل شوند.

China is the dominant supplier of magnesium, with approximately 80% of the world market share. China is almost completely reliant on the silicothermic Pidgeon process (the reduction of the oxide at high temperatures with silicon, often provided by a ferrosilicon alloy in which the iron is but a spectator in the reactions) to obtain the metal.

The process can also be carried out with carbon at approx 2300 °C: 2MgO (s) + Si (s) + 2CaO (s) → 2Mg (g) + Ca 2SiO 4(s) MgO (s) + C (s) → Mg (g) + CO (g) In the United States, magnesium is obtained principally with the Dow process, by electrolysis of fused magnesium chloride from brine and sea water. A saline solution containing Mg2+ ions is first treated with lime (calcium oxide) and the precipitated magnesium hydroxide is collected: Mg2+ (aq) + CaO (s) + H 2O → Ca2+ (aq) + Mg(OH) 2(s) The hydroxide is then converted to a partial hydrate of magnesium chloride by treating the hydroxide with hydrochloric acid and heating of the product: Mg(OH) 2(s) + 2 HCl → MgCl 2(aq) + 2H 2O (l) The salt is then electrolyzed in the molten state.

At the cathode, the Mg2+ ion is reduced by two electrons to magnesium metal: Mg2+ + 2 e− → Mg At the anode, each pair of Cl− ions is oxidized to chlorine gas, releasing two electrons to complete the circuit: 2 Cl− → Cl 2 (g) + 2 e− A new process, solid oxide membrane technology, involves the electrolytic reduction of MgO. At the cathode, Mg2+ ion is reduced by two electrons to magnesium metal. The electrolyte is Yttria-stabilized zirconia (YSZ).

The anode is a liquid metal. At the YSZ/liquid metal anode O2− is oxidized. A layer of graphite borders the liquid metal anode, and at this interface carbon and oxygen react to form carbon monoxide. When silver is used as the liquid metal anode, there is no reductant carbon or hydrogen needed, and only oxygen gas is evolved at the anode. It has been reported that this method provides a 40% reduction in cost per pound over the electrolytic reduction method.

This method is more environmentally sound than others because there is much less carbon dioxide emitted. The United States has traditionally been the major world supplier of this metal, supplying 45% of world production even as recently as 1995. Today, the US market share is at 7%, with a single domestic producer left, US Magnesium, a Renco Group company in Utah born from now-defunct Magcorp.